河海大学考研，河海大学考研分数线
频率是电力系统运行的核心指标，对用户和电网都具有特别重要的影响。传统上以水火电源为主时电力系统调节能力强，频率安全能够得到充分保障。然而，现代电力系统中频率问题日趋复杂和困难：
由于大型互联同步电网地理分布和网络联结的不均匀性、机组及其控制器的参数差异性、各地区负荷水平不均匀性等，电力系统频率特性具有明显的时空分布特性；
西电东送的发展促进了远距离、大容量输电的发展，单元输电线路的大潮流化会降低线路事故时系统发受两端的频率稳定性；
以新能源发电、储能系统、柔性高压直流输电、新式负荷和微电网为代表的“源-网-荷”采用电力电子变换装置与系统相连，导致系统惯性水平下降、备用容量减小，降低了系统的频率支撑能力。
国内外近年来发生了一系列频率安全事件。比如，2015 年9 月19 日，华东电网由于直流故障而损失功率490万kW，导致电网频率跌至历史最低点49.56Hz。又如，2019 年8 月9 日，英格兰和威尔士由于频率跌破49Hz 而引发大规模停电，大约100 万人受到影响，部分交通陷入瘫痪。这些频率安全事件表明，频率安全已经成为现代电力系统的重大问题，引发学术界和工程界的担忧与关注。
为此，作者基于在电力系统频率安全领域取得的研究成果撰写《》（鞠平等著. 北京：科学出版社, 2022.6）一书，重点阐述电力系统频率安全的建模与分析方法、控制理论与技术，为保障电力系统频率安全提供支撑。书中大部分内容尤其是核心创新点是作者团队的研究成果，对于他人的成果已在书中加以引用标注。
▍电力系统频率安全建模与分析理论
电力系统频率模型是安全分析与控制的基础，要做到定性正确、定量准确、计算简便。本书提出系统频率响应通用模型及其参数辨识方法，适用于包含水电、火电及新能源发电的现代电力系统，且模型参数可以唯一确定。在此基础上，进一步研究电力系统频率安全分析理论。面向确定性大扰动，提出电力系统频率安全指标的解析分析方法，分析影响频率安全的主要参数；面向随机性小扰动，提出电力系统频率随机动态安全的解析分析方法。
▲ 系统频率响应时域解析式的3项分量
系统频率响应时域解析式的3项分量，即常数项、单调衰减项和振荡衰减项。与SFR经典模型解析式相比，新加入的单调衰减项是精确反映频率初始变化率的关键因素，物理意义近似对应于系统惯量响应。
▍电力系统频率安全控制理论
系统发生大功率扰动后，如果频率安全指标超过预设阀值，需要快速确定控制总量，并实施频率安全控制。本书提出支撑频率安全的控制总量快速决策方法，提出频率安全分段协调控制策略。以频率最低点为界，此前为控制I段，此后为控制II段。在I段通过毫秒级精准负荷控制在内的多种措施，将最低频率控制在允许频率以上；在II段通过需求响应等措施，将频率恢复值和电源备用水平等控制在允许范围；以整体控制代价最低为目标，确定安全指标最优阀值，实现I段、II段控制的协调。
▲ 频率安全分段协调控制框架
▍电力系统频率安全控制技术
本书梳理频率安全控制的整体技术架构，并重点介绍精准负荷控制技术，包括负荷聚类排序技术、精准切除技术及自动优化恢复技术。基于聚类排序技术，将控制中心站决策的负荷控制量进行分解，确定下层控制子站的负荷控制量，制定负荷控制优先顺序表；基于最小欠切原则的负荷精准切除技术，最大误差仅为底层用户一个分路开关上的可中断负荷量；基于电网侧/用户侧的负荷优化恢复技术，实现频率安全事件后期被切负荷的自动有序恢复。
▲ 毫秒级精准负荷控制技术
▍电力系统频率安全控制系统与装备
结合前述大电网频率安全分析与控制的相关理论和技术，华东电网建设并投运了集成直流功率调制、抽蓄切泵和精准负荷控制的频率紧急协调控制系统，有效提升华东电网的频率安全水平。本书详细介绍了华东频率紧急协调控制系统和江苏大规模精准负荷控制系统的整体架构、组网方式、功能设计、成套控制装备等；介绍了系统在人工触发直流闭锁条件下的实控演练过程。演练结果表明，系统控制策略执行正确，响应时间满足要求，频率控制效果显著。
▲ 华东电网频率紧急协调控制系统总体配置图
本文摘编自《现代电力系统频率安全分析与控制》（鞠平等著. 北京：科学出版社, 2022.6）一书“前言”及相关章节，有删减修改，标题为编者所加。
（本文编辑：刘四旦）
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